CN103639071A - 湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置及分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置和分离方法，输入管道连接热磨机与专用旋风分离器上端，专用旋风分离器下端通过天圆地方连接管与排料器上端相连，排料器下端与输送管道相连，输送管道一端与风机相连，另一端与干燥系统输入端相连。分离方法包括以下步骤：1）启动各电机，2）进入专用旋风分离器内带有大量蒸汽的湿热纤维形成旋转向下的湿热纤维外涡旋和旋转上升的蒸汽流内涡旋，3）蒸汽流内涡旋经排气管排向蒸汽收集装置，湿热纤维送入干燥系统。本发明提高了湿热纤维和蒸汽的分离效率，除去了湿热纤维的蒸汽，使干燥系统减少了不必要的热量消耗，降低了干燥能耗，提高了干燥效率。

Description

湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置及分离方法

技术领域

本发明涉及一种中、高密度纤维板纤维的制备装置，尤其是一种湿热纤维中的蒸汽和湿热纤维的分离装置，还涉及蒸汽和湿热纤维的分离方法，属于木材工业设备技术领域。

背景技术

 在中、高密度纤维板的纤维制备生产中，热磨机喷出的湿热纤维中含有大量的蒸汽。现有的中、高密度纤维板生产线将蒸汽随着湿热纤维一起送入干燥系统干燥湿热纤维，这种生产方式加大了干燥系统的热能消耗，而干燥系统中的热能消耗是中、高密度纤维板生产中能耗最大和成本构成的重要部分，如何降低干燥系统的能耗是中、高密度纤维板生产线节能的一个重要方向。目前，研发从湿热纤维中分离出蒸汽和纤维的干燥装置和分离方法等是中、高密度纤维板生产线研究的一大难题。

发明内容

    本发明的目的是提供一种湿热纤维中的蒸汽和湿热纤维的分离装置及分离方法，降低干燥系统的能耗，并可回收利用蒸汽热能，降低生产成本。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，包括输入管道、专用旋风分离器、排料器、输送管道和风机，输入管道一端与热磨机输出端相连，输入管道另一端与专用旋风分离器上端一侧的切向输入口相连，专用旋风分离器下端的输出口通过天圆地方连接管与排料器上端相连，排料器下端与输送管道相连，所述输送管道一端与风机相连，输送管道另一端与干燥系统输入端相连；所述专用旋风分离器包括圆筒体、锥形筒体、排气管、螺旋叶片机构和螺旋叶片驱动机构，排气管下端垂直固定在圆筒体顶端上，圆筒体下端与锥形筒体上端固定连接；所述螺旋叶片机构垂直设置在专用旋风分离器内，位于旋风分离器中心轴线上，包括立轴和固定在立轴外周面上的螺旋叶片，所述立轴两端分别通过轴承支撑在专用旋风分离器上端法兰和下端支撑板上，立轴上端端头与螺旋叶片驱动机构相连；所述螺旋叶片驱动机构包括驱动电机和减速机，减速机通过支架水平设置在专用旋风分离器顶端上，与减速机输入端相连的驱动电机垂直悬挂在减速机另一端下。

    本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

    前述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其中所述螺旋叶片为从上至下外径递减的变径螺旋叶片，所述变径螺旋叶片螺距从上至下递减。

前述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其中所述输入管道内蒸汽压力为0.5～1.1MPa。

前述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其中所述风机为带预热风机，所述带预热风机的输出风压为2KPa～0.8MPa，预热温度为40～110℃。

前述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其中所述排气管上端通向蒸汽收集装置。

一种湿热纤维的蒸汽与纤维分离方法，包括以下步骤：

1）依次启动螺旋叶片驱动机构的驱动电机、排料器电机和带预热风机电机，经热磨机喷出的带有大量蒸汽的湿热纤维在0.5～1.1MPa的蒸汽压力下通过输入管道从专用旋风分离器上端一侧的切向输入口送入专用旋风分离器内；

    2）进入专用旋风分离器内的带有大量蒸汽的湿热纤维在圆筒体上端内壁的螺旋面导向和螺旋叶片旋转产生的径向力及轴向力作用下，绕着立轴中心轴线由上向下地作螺旋形旋转运动，沿着螺旋叶片外边缘形成旋转向下的湿热纤维外涡旋；在离心力的作用下，湿热纤维被甩到旋风分离器壳体内壁，在湿热纤维重力以及湿热纤维外涡旋的共同作用下，湿热纤维被推送到锥形筒体底部，通过排料器向下排入输送管道内；

3）从湿热纤维分离出的蒸汽流随湿热纤维外涡旋向下到达锥形筒体底部时，由于蒸汽流回旋下降的阻力大于蒸汽流向专用旋风分离器上端的排气管上排的阻力，蒸汽流即沿螺旋叶片与立轴的连接处形成旋转上升的蒸汽流内涡旋，蒸汽流内涡旋沿着螺旋叶片机构中心旋转上升，最后从圆筒体顶端的排气管排向蒸汽收集装置；

4）在预热风机的温度为40～110℃、气压为2KPa～0.8MPa的正压热风作用下，湿热纤维从输送管道送入干燥系统。

本发明的有益效果如下：

    本发明专用旋风分离器内的螺旋叶片在螺旋叶片驱动机构的驱动下旋转，使得湿热纤维沿着螺旋叶片机构外边缘形成旋转向下的湿热纤维外涡旋，在螺旋叶片与立轴的连接处形成旋转上升的蒸汽流内涡旋，减小了内外涡旋的相互干扰，提高了湿热纤维和蒸汽的分离效率。本发明的分离方法除去了湿热纤维中的蒸汽，减少了进入干燥管道湿热纤维的蒸汽附着量，降低了干燥纤维中水分所需的热量和废气排放时带走的热量，使干燥系统减少了不必要的热量消耗，降低了干燥能耗，提高了干燥效率。分离出的蒸汽可通过蒸汽收集装置进行循环再利用，节约生产成本。

    本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

    图1是本发明的结构示意图；

    图2是本发明的专用旋风分离器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明包括输入管道1、专用旋风分离器2、排料器3、输送管道4和风机5，输入管道1左端与热磨机输出端相连，输入管道1右端与专用旋风分离器2上端一侧的切向输入口201相连，专用旋风分离器2下端的通过天圆地方连接管6与排料器3上端相连，排料器3下端与输送管道4相连，输送管道4左端与风机输出口51相连，右端与干燥系统的干燥管道与干燥旋风分离器相连。

专用旋风分离器2包括圆筒体21、锥形筒体22、排气管23、螺旋叶片机构24和螺旋叶片驱动机构25，排气管23下端垂直固定在圆筒体21顶端上，圆筒体21下端与锥形筒体22上端固定连接。螺旋叶片机构24垂直设置在专用旋风分离器内，位于旋风分离器2中心轴线上，包括立轴241和固定在立轴外周面上的螺旋叶片242，立轴241两端分别通过轴承支撑在专用旋风分离器上端法兰26和下端支撑板27上，立轴241上端端头与螺旋叶片驱动机构25相连。螺旋叶片驱动机构25包括驱动电机251和减速机252，减速机252通过支架253水平设置在专用旋风分离器2顶端上，驱动电机251垂直悬挂在减速机252右端下，驱动电机251与减速机输入端相连。

    锥形筒体22下端侧面的检查口221用于检查专用旋风分离器2下端湿热纤维的排料情况，防止旋风分离器2下端堵塞。螺旋叶片242为从上至下外径递减的变径螺旋叶片，变径螺旋叶片螺距t从上至下递减，以适应圆筒体21到锥形筒体22的截面变化。

湿热纤维蒸汽与纤维分离方法包括以下步骤：

    1）依次启动螺旋叶片驱动机构25的驱动电机、排料器电机和带预热风机电机，经热磨机喷出的带有大量蒸汽的湿热纤维在0.5～1.1MPa的蒸汽压力下通过输入管道1从专用旋风分离器2上端一侧的切向输入口201送入专用旋风分离器2内。

    2）进入专用旋风分离器内的带有大量蒸汽的湿热纤维在圆筒体21上端内壁的螺旋面导向和螺旋叶片242旋转产生的径向力及轴向力作用下，绕着立轴241中心轴线由上向下地作螺旋形旋转运动，沿着螺旋叶片242外边缘形成向下的湿热纤维外涡旋。在离心力的作用下，湿热纤维被甩到旋风分离器2壳体内壁，在湿热纤维重力以及湿热纤维外涡旋的共同作用下，湿热纤维被推送到锥形筒体22底部，通过排料器4向下排入输送管道4内。

3）从湿热纤维分离出的蒸汽流随湿热纤维外涡旋向下到达锥形筒体22底部时，由于回旋蒸汽流的经过的筒体圆截面积逐渐减小，蒸汽流回旋下降的阻力大于蒸汽流向专用旋风分离器2上端的排气管上排的阻力，另外由于回旋蒸气流在离心力的作用下，使专用旋风分离器2的轴心部位形成低压区，在蒸汽流沿螺旋叶片242与立轴241连接处形成旋转上升的蒸汽流内涡旋，蒸汽流内涡旋沿着螺旋叶片机构中心上升，最后从圆筒体21顶端的排气管23排向蒸汽收集装置。

4）湿热纤维在预热风机的温度为40～110℃、气压为2KPa～0.8MPa的正压热风作用下从输送管道4送入干燥系统。

    除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其特征在于：包括输入管道、专用旋风分离器、排料器、输送管道和风机，输入管道一端与热磨机输出端相连，输入管道另一端与专用旋风分离器上端一侧的切向输入口相连，专用旋风分离器下端的输出口通过天圆地方连接管与排料器上端相连，排料器下端与输送管道相连，所述输送管道一端与风机相连，输送管道另一端与干燥系统输入端相连；所述专用旋风分离器包括圆筒体、锥形筒体、排气管、螺旋叶片机构和螺旋叶片驱动机构，排气管下端垂直固定在圆筒体顶端上，圆筒体下端与锥形筒体上端固定连接；所述螺旋叶片机构垂直设置在专用旋风分离器内，位于旋风分离器中心轴线上，包括立轴和固定在立轴外周面上的螺旋叶片，所述立轴两端分别通过轴承支撑在专用旋风分离器上端法兰和下端支撑板上，立轴上端端头与螺旋叶片驱动机构相连；所述螺旋叶片驱动机构包括驱动电机和减速机，减速机通过支架水平设置在专用旋风分离器顶端上，与减速机输入端相连的驱动电机垂直悬挂在减速机另一端下。

2.如权利要求1所述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其特征在于：所述螺旋叶片为从上至下外径递减的变径螺旋叶片，所述变径螺旋叶片螺距从上至下递减。

3.如权利要求1所述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其特征在于：所述输入管道内蒸汽压力为0.5～1.1MPa。

4.如权利要求1所述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其特征在于：所述风机为带预热风机，所述带预热风机的输出风压为2KPa～0.8MPa，预热温度为40～110℃。

5.如权利要求1所述的湿热纤维的蒸汽与纤维分离装置，其特征在于：排气管上端通向蒸汽收集装置。

6.一种如权利要求1所述的湿热纤维蒸汽与纤维分离方法，其特征在于：包括以下步骤：

依次启动螺旋叶片驱动机构的驱动电机、排料器电机和带预热风机电机，经热磨机喷出的带有大量蒸汽的湿热纤维在0.75～0.85MPa的蒸汽压力下通过输入管道从专用旋风分离器上端一侧的切向输入口送入专用旋风分离器内；

    2）进入专用旋风分离器内的带有大量蒸汽的湿热纤维在圆筒体上端内壁的螺旋面导向和螺旋叶片旋转产生的径向力及轴向力作用下，绕着立轴中心轴线由上向下地作螺旋形旋转运动，沿着螺旋叶片外边缘形成旋转向下的湿热纤维外涡旋；在离心力的作用下，湿热纤维被甩到旋风分离器壳体内壁，在湿热纤维重力以及湿热纤维外涡旋的共同作用下，湿热纤维被推送到锥形筒体底部，通过排料器向下排入输送管道内；

3）从湿热纤维分离出的蒸汽流随湿热纤维外涡旋向下到达锥形筒体底部时，由于蒸汽流回旋下降的阻力大于蒸汽流向专用旋风分离器上端的排气管上排的阻力，蒸汽流即沿螺旋叶片与立轴的连接处形成旋转上升的蒸汽流内涡旋，蒸汽流内涡旋沿着螺旋叶片机构中心旋转上升，最后从圆筒体顶端的排气管排向蒸汽收集装置；

    4）在预热风机的温度为60～100℃、气压为2KPa～0.8MPa的正压热风作用下，湿热纤维从干燥输送管道送入干燥系统。

Images